新工科背景下STEM教育模式與數字媒體藝術專業人才培養模式探索

（浙江傳媒學院 動畫與數字藝術學院 310000）

一、新工科背景下的藝術人才培養

2013年以來我國先后提出“一帶一路”“中國制造2025”“互聯網+”等諸多重大國家戰略。國家戰略的實現需要專業人才的支撐，為了滿足服務國家戰略人才的需要，教育部2017年開始加快工程教育改革創新，培養造就一大批多樣化、創新型卓越工程科技人才，支撐產業轉型升級。由此“新工科”這一概念成為諸多專業院校的專業改革的新方向。

新工科專業，主要指針對新興產業的專業，以互聯網和工業智能為核心，包括大數據、云計算、人工智能、區塊鏈、虛擬現實、智能科學與技術等相關工科專業。新工科專業是以智能制造、云計算、人工智能、機器人等用于傳統工科專業的升級改造，相對于傳統的工科人才，未來新興產業和新經濟需要的是實踐能力強、創新能力強、具備國際競爭力的高素質復合型新工科人才。

技術與藝術一貫是相輔相成的一對好搭檔，技術的發展的最終歸宿是走進生活，而藝術的發展則能夠更好地幫助技術服務于生活。由此可見在新工科背景下藝術類專業人才的培養同樣應該緊跟技術的腳步，培養具有開創性、顛覆性、前瞻性的藝術人才激發技術的創新與發展的潛能，服務新興技術的更好地落地。

（一）新工科建設與數字媒體藝術專業

目前國內諸多院校都開設了數字媒體藝術專業，而數字媒體藝術專業培養方向又有幾多區分。歸類總結大致可以分為兩大方向：1.傳統數字特效三維合成制作；2.交互式跨媒體設計與制作。本文主要探討實踐的是數字媒體藝術專業下交互式跨媒體設計與制作相關方向上的人才培養。

新工科主要針對以互聯網和工業智能為核心，包括大數據、云計算、人工智能、區塊鏈、虛擬現實、智能科學與技術等相關工科專業。而數字媒體藝術專業交互式跨媒體設計與制作方向的研究內容正是利用數字信息手段大數據、人工智能、虛擬現實等相關技術進行服務設計、內容開發、藝術創作。這些數字技術的進步恰恰是藝術創新的核心驅動力。在相關技術的推動下數字媒體藝術開始在數據可視化表達與呈現、人機交互模式與界面、虛擬現實內容制作與展呈、智能交互裝置設計與應用等方面進行深入學習與研究。

（二）新工科建設與STEM教育模式

新工科建設強調的是定義傳統工程教育的新目標、新方向、新需求以解決、迎接和開拓國家戰略發展過程中的新挑戰、新機遇、新道路。這一建設方向的指出需要相應的配套措施加以實踐，其中高等專業人才培養就顯得尤為重要。而在藝術類相關專業人才教育中更是積極配合完成配套人才培養的重要任務。

STEM教育模式最初是由美國一個名為變革方程（Change the Equation）的公益機構在小學教育中進行推廣的，隨后在若干年的實踐中也逐漸在高等教育領域產生了很大的影響。STEM教育模式對應的全稱為Science（科學）、Technology（技術）、Engineering（工程）、Mathematics（數學）。這一教學模式在高等教育中受到關注，主要在于其有助于打破學科壁壘，幫助同學們綜合應用多學科領域知識解決現實情境中的復合問題，提高學生的知識整合與應用的能力。經過多年實踐經驗總結發現這樣的教學模式對培養學生的創新能力有極大幫助。與此同時，STEM教育比較偏向于理科層面的跨學科融合，較受教育決策者和學者的重視。經過幾十年發展后，美國弗吉尼亞科技大學學者格雷特亞克門（ Georgette Yakman）還提出STEAM概念，其中，其中“A”不僅指藝術（Art），還指美（Fine）、語言（Language）、人文（Liberal）、形體藝術（Physical）等含義。

“Art”概念的引入也恰恰更加符合了人的全面發展的新要求，也為技術與藝術融合創新的搭建了一座橋梁。藉由STEM教育模式的不斷完善，搭上新工科建設的時代背景，為新工科藝術人才培養提供了解決方案。

二、數字媒體藝術創新型人才培養

數字媒體藝術經過近十多年的發展，在當下也正在發生著蛻變。數字媒體藝術專業是和數字媒體技術緊密結合的專業，技術飛速發展，藝術自然也在不斷地更新以適應新的審美需求，創造新的內容，提供新的體驗。數字媒體藝術早期的特效合成包裝、三維建模等技術正在變成美術設計類相關專業的基礎技能，不在能體現和代表這個專業的獨特性。新的數字跨媒體領域正逐漸成為數字媒體藝術的未來。交互研發中的多平臺內容互動、聲音-燈光-機械-影像裝置、AR-VR-MR展呈與游戲、沉浸式跨媒體展呈等等正在逐漸成為數字媒體藝術的主題。為了適應行業及市場的需要，如何更好的培養在科學應用、技術研發、工程設計、數學編程與藝術創意等方面都能勝任的復合創新型數字藝術人才成為高等院校先關專業教學改革與探索的重中之重。

（一）課程設置提供系統的人才培養方案

為了培養出在科學應用、技術研發、工程設計、數學編程與藝術創意等方面都能勝任的復合創新型數字藝術人才。故需要在圍繞以上幾個方面開設專業課程循序漸進逐步完善學生的專業技能。

在完成培養傳統的數字媒體藝術專業人才的基礎上，開設《數字藝術創意與表達》定向性的圍繞前沿的數字藝術開闊學生的藝術視野，建立更加全面的數字藝術觀，解決數字藝術認知方面的狹隘性。逐步培養學生的數字創意靈感啟發與呈現意識。《數字交互語言基礎》教授基礎的計算機編程語言例如：Processing、Arduino、VVVV、Unit3D、Touch designer等軟件，讓學生開始入門到計算機語言領域。《互動媒體聯合創作》技術操作實踐內容為 3DPrinter 技術、Arduino、機械設計建模、實體制作與成品演示。提升學生動手能力，針對創意提出、表達與呈現、交互行為實現等方面要求學生能夠對既往專業理論與技能實現整合實踐。《數字藝術創作》輔助同學完成畢業設計前期及中期問題解決。

表1

（二）實驗室與工作室建設提供硬件與實踐支撐

圍繞課程需要建設配套的專業實驗室。“數字圖形實驗室”配套的電腦、燈光、攝影機等器材設備，完成傳統基礎的數字藝術人才培養。“FAB LAB動力裝置實驗室”提供3D打印機、激光雕刻機、木工機床等設備讓學生能夠完成將設計創意進行實體制作與搭建。“跨媒體未來影像實驗室”配套AR-VRMR等頭顯設備、支持高性能渲染電腦、高階投影器材、激光掃描儀、行業研發前沿設備幫助學生能夠與行業接軌。同時引入教師科研創作項目與部分行業前沿商業項目，刺激學生自主方向性學習的能動性。項目成果經驗分享的成就感，與多年級聯合項目操作實現學習氛圍的傳承與延續。

（三）課程作業展與畢業設計教學成果評鑒

通過課程作業展與畢業設計及畢業論文檢驗教學成果。其中課程作業展是檢驗階段性教學成效的最直接的方式，數字媒體藝術專業除了小部分理論性課程需要以論文或者筆試等方式作為結課方式外，大部分專業課程都有以作品作為結課作業的期末考試形式。其中在結課作業部分著重考察教學內容的核心知識但也不應忽略作品表達的完整性，即應該以更加專業的角度、行業的角度要求學生做好隊形的期末作業的整理匯報與現場操作演示。在此過程中更能考察同學們對作品概念的闡釋與闡述，提高同學們的表達和溝通能力。同時以強調教師的態度的專業性明確和端正同學們的學習態度。重視創作的每一個環節，闡述展示作品亦是十分重要的一部分。

圖1 作品成果

三、總結

在新工科背景下探索實踐數字媒體藝術人才培養教育新思路將逐漸成為各個高校相關專教師們不斷試煉摸索的新征途。筆者總結數字人才培養的核心在于培養學生們的創作意識和整合能力。技能教學并非核心內容，在技能教授方便需要強調學習的自主性，以培養學生的自學能力為主，將學生領入門。各大平臺的數字媒體專業軟件的相關視頻教程數不勝數，更多的是在專業技能方面培養學生的專業興趣，讓其自主地去學習更多更進階的專業技能知識。在專業理論方面人如何讓同學們能夠更加高效的吸收，藝術創意表達方面如何跳脫思維定式，視覺審美方面不落于俗套，動手能力方面做到精益求精的專業要求，這些才是更應該被強調的人才培養要素。